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硬质合金具有高硬度和强度、高耐磨性等优异性能,应用于机械加工刀具、地质开采、耐磨器件等工业领域。超细及网状结构硬质合金较普通晶粒度均匀结构硬质合金,具有更高的硬度、耐磨性及韧性,近年来已成为硬质合金材料的一个研究热点。本文采用真空烧结方法,制备了0.3μm级不同烧结温度WC-10Co超细硬质合金、2μm和3μm级普通晶粒度WC-10Co硬质合金、不同Cr3C2含量超细WC-10Ni硬质合金、不同晶粒度网状基体和不同团粒添加量的WC-Ni类网状结构硬质合金,通过XRD、SEM、EDS、力学和物理性能测试实验,首先研究不同烧结温度对超细硬质合金组织和性能的影响、超细晶WC的长大方式及WC晶粒度对硬质合金组织的影响,其次研究晶粒长大抑制剂Cr3C2对超细硬质合金组织的影响及作用机理,进而探讨网状基体中WC晶粒度对网状结构硬质合金中界面Ni相扩散的影响及团粒添加量对网状结构硬质合金性能的影响,本文主要结果如下:(1)烧结温度为1410°C时,制备出WC平均晶粒尺寸为210nm的超细WC-10Co硬质合金,维氏硬度和断裂韧性分别达到1888kgf/mm2和12.89MPa·m1/2;超细WC晶粒长大以WC/WC晶界迁移吞并小晶粒、液相烧结时WC溶解析出再结晶及WC晶粒转动使小角度晶界合并长大的方式进行;随着WC晶粒度增加,合金中WC/WC晶粒邻接度增加,WC/WC晶界增多,WC/Co相界减少,且WC/WC晶粒之间Co层含量减少,分布在WC晶粒角落处Co相含量增多;(2)在超细WC-10Ni硬质合金中添加2.0wt%的Cr3C2,合金中WC晶粒分布均匀细小,未观察到异常长大的WC;Cr3C2固溶于WC/WC晶粒之间Ni相中、偏聚于WC晶界小台阶面处、吸附在WC晶粒表面上,通过阻碍WC溶解析出过程、钉扎WC/WC晶界、降低超细晶WC表面能,使WC晶粒细化;(3)网状结构WC-Ni硬质合金中,界面附近Ni相呈连续梯度分布,WC细晶区域的Ni相含量高于WC粗晶区域的Ni相含量;当团粒添加量为50wt%时,网状结构硬质合金具有优良综合性能,维氏硬度和断裂韧性分别为1330kgf/mm2和14.10MPa·m1/2。